El 12 de julio de 2018, los científicos del Observatorio de Neutrinos IceCube anunciaron el descubrimiento de neutrinos de alta energía. Este descubrimiento confirmó una vez más la exactitud del físico más famoso del siglo XX.
Incluso las partículas fantasmales misteriosas, que apenas interactúan con la materia ordinaria, siguen la teoría general de la relatividad, confirmando una vez más la corrección de Einstein. Hasta la fecha, estas partículas subatómicas de alta energía proporcionan la mejor evidencia del principio de Lorentz.
El principio de Lorentz es la piedra angular de la teoría de la relatividad de Einstein, que establece que todos los objetos siguen las leyes de la física siempre que se muevan a una velocidad constante. Según un aspecto de la teoría de la relatividad, todos los objetos observan la misma velocidad de la luz, incluso si ellos mismos se mueven a velocidades diferentes. Un astronauta que se mueva a una velocidad de un millón de kilómetros por hora observará la misma velocidad de la luz que un caracol que se arrastra por un camino en una aldea. Observarán la luz moviéndose a una velocidad de 299.792 kilómetros por segundo.
Sin embargo, los científicos no han dejado de probar la teoría de la relatividad de Einstein desde 1905, desde que la publicó por primera vez. En la década de 1950, cuando se descubrieron los neutrinos, algunos expertos se preguntaron si las partículas sin carga obedecían al principio de Lorentz. Los investigadores se preguntaron si una fuerza misteriosa llamada violación de Lorentz podría hacer que estos objetos cambiaran su comportamiento, refutando las teorías de Einstein.
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La razón de las probabilidades de transición de neutrinos verticales a horizontales en el observatorio IceCube / The IceCube Collaboration.
En un nuevo estudio publicado en la revista Nature Physics, científicos del Instituto de Tecnología de Massachusetts en Cambridge y la Colaboración IceCube en la Estación Amundsen-Scott en el Polo Sur han descubierto que incluso los neutrinos obedecen a la teoría de la relatividad.
Después de analizar los datos recopilados durante dos años por el detector de neutrinos IceCube de una gigatonelada, los investigadores concluyeron que no se habían encontrado anomalías que indicaran que los neutrinos no respetaban las leyes de Einstein.
"Buscamos desviaciones que violaran Lorentz, pero no pudimos encontrar", dice el autor principal, profesor de física en el MIT. "Esto cierra el libro sobre la posibilidad de una violación de Lorentz para una serie de neutrinos de alta energía durante mucho tiempo".
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Siguiendo el principio de Lorentz, los investigadores pueden predecir el grado en que oscilarán los neutrinos de una masa determinada. Esto significa que un neutrino debe viajar ciertas distancias antes de convertirse en muón. Cualquier desviación de este principio sería suficiente para convertir la teoría de la relatividad de Einstein, al menos a nivel de neutrinos.
Sin embargo, tanto este estudio como sus resultados se convirtieron en descubrimientos destacados en el mundo de la ciencia, ya que por primera vez los investigadores tuvieron la oportunidad de estudiar neutrinos de alta energía en la Tierra. Y si se produjera la violación de Lorentz, se detectaría muy fácilmente a energías tan altas.
“Pudimos definir los límites de este campo hipotético, que son mucho, mucho más precisos que todos los anteriores”, dice Konrad.
Vladimir Mirny
